first commit, Readme.html更新して、git管理することにした。

2023-05-26 20:13:05 +09:00
commit ce85e3907f
26 changed files with 158505 additions and 0 deletions
@@ -0,0 +1,131 @@
+#include "dump2analysis.h"
+/* DOCUMENT */
+/* -m vmcorr */
+/* 原子タイプで指定しても最初のステップのidで原子を選択する */
+/* 選択した原子の自己相関を除いた多体速度相関を計算する */
+/* -m vcorr は自己相関の計算 */
+/* 多体速度相関を計算することでLiの玉突きの程度を評価できる */
+/* lammpstrjは少なくとも1.0fsで作成しないと誤差が大きい */
+/* --shfitと--tauを小さくすれば統計が稼げる。ただしシフトが小さすぎると相関のが影響を受ける */
+/* --shiftでMSDが変わらないようパラメータを調整する。 */
+/* 「コンピュータシミュレーションによる物質化学」P50を参照 */
+/* A原子(-a, -x, -s)を指定する。 */
+/* --shiftは速度相関関数を計算する時にシフトさせるステップ default:1 */
+/* --tauは速度相関関数を計算する時間ステップ範囲。-1でMDの全ステップで計算する default:-1 */
+/* --dtはMDの時間ステップでの時間(fs単位) default:1.0 */
+
+void ErrorVelocityMultiCorr(){
+  printf("Required arguments atoms A\n");
+  printf("(-a, -x, -s) atom A\n");
+  printf("------------------------------------------------------------\n");
+  printf("Optional arguments for VelocityMultiCorr analysis:\n");
+  printf("--shift time shift for VelocityMultiCorr  [1]\n");
+  printf("--tau time period for VelocityMultiCorr (-1: all steps  [-1]\n");
+  printf("--dt time period for one step (fs)        [1.0]\n");
+  printf("------------------------------------------------------------\n");  
+  printf("Example:\n");
+  printf("dump2analysis -m vmcorr -x Li --dt 1.2 --tau 2500 --shift 100 -i hoge.lammpstrj -o hoge.vmcorr\n");
+  exit(0);
+}
+
+void OutputVelocityMultiCorr(PARAM *p, double **vcor){
+  int i;
+  double vsum = 0.0;
+  double vv;
+  FILE *f;
+
+  f = fopen(p->outfile, "w");
+  fprintf(f, "# %22s ", "time/s");
+  fprintf(f, "%24s ", "v(t)v(0) m2/s2");
+  fprintf(f, "%24s ", "sum(v(t)v(0))*dt/3 m2/s");
+  fprintf(f, "\n");
+  for (i=0; i<TAU; i++){
+    vv = vcor[0][i] + vcor[1][i] + vcor[2][i];
+    vsum = vsum + vv * DT * 1e-5;
+    fprintf(f, "%24e ", (double)i*DT*1e-15);
+    fprintf(f, "%24e ", vv*1e+10);
+    fprintf(f, "%24e ", vsum/3.0);
+    fprintf(f, "\n");
+  }
+  printf("%s was created.\n", p->outfile);
+  fclose(f);
+
+}
+
+void EstimateVelocityMultiCorr(PARAM *param){
+  int i, j, k, p, step_counter=0;
+  FILE *f;
+  ATOMS a;
+  HEAD head;
+  double **vx, **vy, **vz;
+  double **vcor;
+  double vvx, vvy, vvz;
+
+  if (ArgCheckInputOutput(param) != 0) ErrorVelocityMultiCorr();
+  SetAtomsSteps(param);
+  if (CheckArgAtomSelect(param) != 1) ErrorVelocityMultiCorr();
+
+  /* 選択元素がステップで変わるとおかしくなるので元素選択は全てid */
+  SetIDfromElemTtype(param);
+  Allocate(&a, param->Aid[0]-1);
+
+  /* -1の場合は全ステップで計算する */  
+  if (TAU == -1) {
+    TAU = param->steps;
+    TAU_SHIFT = param->steps;
+  }
+  vcor = malloc(sizeof(double*) * 3);
+  for (i=0; i<3; i++) vcor[i] = malloc(sizeof(double) * TAU);
+
+  for (i=0; i<3; i++)
+    for (j=0; j<TAU; j++) vcor[i][j] = 0.0;
+  vx = malloc(sizeof(double*) * param->steps);
+  vy = malloc(sizeof(double*) * param->steps);
+  vz = malloc(sizeof(double*) * param->steps);
+  for (i=0; i<param->steps; i++){
+    vx[i] = malloc(sizeof(double) * a.atoms);
+    vy[i] = malloc(sizeof(double) * a.atoms);
+    vz[i] = malloc(sizeof(double) * a.atoms);
+  }
+  f = fopen(param->infile, "r");
+  /* 全ステップの速度を読み込み */
+  for (i=0; i<param->steps; i++){
+    GetData(f, param, &head, &a, NULL, NULL);
+    for (j=0; j<a.atoms; j++){
+      vx[i][j] = a.vx[j];
+      vy[i][j] = a.vy[j];
+      vz[i][j] = a.vz[j];
+    }
+  }
+  fclose(f);
+  
+  /* 多体速度相関の計算 */
+  for (p=0; p+TAU <= param->steps; p=p+TAU_SHIFT){
+    printf("Velocity multi correlation step ranging from %d to %d\n", p, p+TAU);
+    for (i=0; i<TAU; i++){
+      vvx = 0.0;
+      vvy = 0.0;
+      vvz = 0.0;
+      for (j=0; j<a.atoms; j++){
+	for (k=0; k<a.atoms; k++){
+	  if (j == k) continue;
+	  vvx = vvx + vx[p][j] * vx[p+i][k];
+	  vvy = vvy + vy[p][j] * vy[p+i][k];
+	  vvz = vvz + vz[p][j] * vz[p+i][k];
+	}
+      }
+      vcor[0][i] = vcor[0][i] + vvx/(a.atoms*(a.atoms-1));
+      vcor[1][i] = vcor[1][i] + vvy/(a.atoms*(a.atoms-1));
+      vcor[2][i] = vcor[2][i] + vvz/(a.atoms*(a.atoms-1));
+    }
+    step_counter++;
+  }
+  for (i=0; i<3; i++)
+    for (j=0; j<TAU; j++) vcor[i][j] = vcor[i][j]/step_counter;
+  if (step_counter == 0){
+    printf("--tau is too long, can not calculate Velocity multi correlation!!!\n");
+    exit(0);
+  }
+
+  OutputVelocityMultiCorr(param, vcor);
+}